阿法拉伐板式换热器培训完整版(内部)课件.ppt

公司简介公司简介阿法拉伐（上海）技术有限公司阿法拉伐（上海）技术有限公司备件和售后服务部备件和售后服务部2004/5/92004/5/9Slide 1一个国际性的公司一个国际性的公司总的销售额总的销售额:MEUR 1 800MEUR 1 800全球员工人数全球员工人数:9 9 37837835 35 大类产品大类产品20 20 研究和开发中心研究和开发中心在在5050个国家设有个国家设有100100多个分公司多个分公司另外在其它另外在其它4545个国家设立了代表处个国家设立了代表处Slide 2古斯塔夫古斯塔夫.德德.拉伐拉伐(1845-1913)“一个高速度的男人一个高速度的男人”200 个项目和发个项目和发明明92 专利，包括专利，包括牛奶离心分离机牛奶离心分离机(1878)和蒸汽和蒸汽涡轮涡轮(1883)建立了建立了37 个公司Slide 3古斯塔夫.德.拉伐的牛奶分离机120 年的不断发展和研究主要技术主要技术离心分离离心分离世界上最大的用世界上最大的用于牛奶、植物油、于牛奶、植物油、淀粉、葡萄酒、淀粉、葡萄酒、啤酒、化学制品啤酒、化学制品生物疫苗、橡胶生物疫苗、橡胶乳胶、矿物油、乳胶、矿物油、工业流体和废水工业流体和废水处理等行业的离处理等行业的离心分离设备的供心分离设备的供应商应商Slide 4主要技术主要技术换热器换热器是世界换热器的领是世界换热器的领导者，产品广泛用导者，产品广泛用于加热、冷却、工于加热、冷却、工艺热回收、电厂、艺热回收、电厂、船用及海上钻井，船用及海上钻井，区域供热和冷藏系区域供热和冷藏系统等统等诞生于1930年代的世界第一台板式换热器70 年连续不断的发展和研究Slide 5主要技术主要技术流体设备流体设备世界上提供泵、阀和其世界上提供泵、阀和其它一些用于食品、医药它一些用于食品、医药等卫生领域的卫生级流等卫生领域的卫生级流体传输和传送设备最多、体传输和传送设备最多、最广泛的供应商之一最广泛的供应商之一Slide 6我们的宗旨和使命我们的宗旨和使命永无止境地，不断地优化我们永无止境地，不断地优化我们客户的工艺性能客户的工艺性能Slide 7注重客户注重客户工业技术工业技术部门部门设备配套设备配套部门部门备件备件和和售后服务售后服务外部的外部的销售渠道销售渠道客户客户BBCABBCASlide 8饮料饮料生物化学生物化学啤酒啤酒化工化工工程工程鱼和肉的应用工艺鱼和肉的应用工艺食品工艺食品工艺暖风和空调暖风和空调船用船用冶炼冶炼石油和天然气石油和天然气医药医药发电厂发电厂 冷藏工业冷藏工业钢铁工业钢铁工业淀粉淀粉糖糖食用植物油食用植物油废水处理和水的再废水处理和水的再循环使用循环使用我们的产品和服务覆盖了绝大多数的工业领域我们的产品和服务覆盖了绝大多数的工业领域Slide 9换热原理Slide 10换热的模式换热的模式热热=能量能量物理学定律：物理学定律：如果你拿一个热的东西如果你拿一个热的东西 和一个冷的东西和一个冷的东西 热热量总是从热侧传到冷侧量总是从热侧传到冷侧Slide 11传热的三种方式传热的三种方式辐射（放射）辐射（放射）电磁波电磁波当它到达物体时，它有当它到达物体时，它有3 3个选择方向个选择方向:没有传热介质没有传热介质反射反射Absorbed传输传输对流传送对流传送能量被运动着的聚合在一起的细小的物质所传送能量被运动着的聚合在一起的细小的物质所传送自然的对流是由于不同的物质密度自然的对流是由于不同的物质密度Natural 外力作用的对流是由人工造成的外力作用的对流是由人工造成的(例如例如.泵泵)传导传导分子或原子的振动分子或原子的振动 没有传热介质没有传热介质Slide 12例如：在海滩上的一天例如：在海滩上的一天，辐射辐射对流对流传导传导Slide 13在这三种方式中对于换热哪在这三种方式中对于换热哪一个一个是最主要和重要的呢？是最主要和重要的呢？辐射辐射?传导传导?对流对流?-可以忽略可以忽略-在一定状况下，需引起注意和考虑的在一定状况下，需引起注意和考虑的-对！这是最有效的传热方式对！这是最有效的传热方式Slide 14流体原理流体原理流体的二种流动形式流体的二种流动形式：流体流动是有规则的流体流动是有规则的流体的流向是可以描述的流体的流向是可以描述的流体在流道壁上的流动是较慢的流体在流道壁上的流动是较慢的这是由于流道壁上的摩擦力所引起的这是由于流道壁上的摩擦力所引起的例如：粘稠的流体或低速流动的水例如：粘稠的流体或低速流动的水热能是怎样在上述管道上传送的呢？热能是怎样在上述管道上传送的呢？传导层流层流流体的速度分布图流体的速度分布图流体流动的形状流体流动的形状Slide 15流体原理流体原理流体的二种流动形式流体的二种流动形式没有规则的流动没有规则的流动随意的涡流运动随意的涡流运动在管道壁附近总是有一层层流膜在管道壁附近总是有一层层流膜例如：高速流动的水例如：高速流动的水热能在流体内和管道壁上是怎样传送的呢？热能在流体内和管道壁上是怎样传送的呢？湍流湍流流体的速度分布图流体的速度分布图流体流动的形状流体流动的形状对流对流传导传导Slide 16流体原理流体原理湍流流动湍流流动 对流对流 是较好的热能传是较好的热能传送送高流速 薄的层流膜高粘度 厚的层流膜这些参数是怎样影响层流膜的？这些参数是怎样影响层流膜的？流速?粘度?Slide 17热能在换热器上的传送热能在换热器上的传送这是在换热板上一点的温度剖面图这是在换热板上一点的温度剖面图换热换热壁壁流动的方向流动的方向T1,大多数的温度所在的热侧T2,大多数的低温所在的冷侧大多数的低温所在的冷侧热侧热侧流动方向流动方向冷侧冷侧热能的传送动力是二侧温热能的传送动力是二侧温度的不同度的不同T4较多的湍流较多的湍流 较薄的层流膜较薄的层流膜 较小的温度差较小的温度差 较好的热交换较好的热交换T3Slide 18热平衡原理热平衡原理液体液体液体液体Q 热量传送热媒出口温度热媒出口温度T1 Out热媒流体的进口流量热媒流体的进口流量m1冷媒进口温度冷媒进口温度 T2 In冷媒流体的进口流量冷媒流体的进口流量m2冷媒出口温度冷媒出口温度T2 Out冷媒流体的出口流量冷媒流体的出口流量m2热媒进口温度热媒进口温度T1 In热媒流体的进口流量热媒流体的进口流量m1热媒所摄放的热量热媒所摄放的热量:Q1=m1*Cp1*(T1 In-T1 Out)冷媒所吸收的热量冷媒所吸收的热量:Q2=m2*Cp2*(T2 Out-T2 In)热能的损失忽略不计热能的损失忽略不计 Q1=Q2定义定义Q=热负荷,W(传热率)m=流体的流量,kg/sCp=传热系数,J/kgC(1 kg的流体每一度所 传送的热量)Slide 19热平衡原理热平衡原理蒸汽液体蒸汽液体我们每一个人都知道蒸汽是什么我们每一个人都知道蒸汽是什么蒸汽所摄放的热量蒸汽所摄放的热量:Q1=m1*Hvap 冷媒所吸收的热量冷媒所吸收的热量:Q2=m2*Cp2*(T2 Out-T2 In)热能的损失忽略不计热能的损失忽略不计 Q1=Q2Hvap 蒸汽的蒸发系数(焓)蒸发1kg水所需的热量Slide 20热交换公式热交换公式Q=k*A*LMTDQ=k*A*LMTDQ=热负荷k=K值传热系数 W/mC K值大=传热效率高A=有效传热面积(m)阿法拉伐的宗旨：阿法拉伐的宗旨：同样的传热量同样的传热量,阿阿法拉伐板换传热效率最高法拉伐板换传热效率最高,有效传热面积最低有效传热面积最低!LMTD=对数温差对数温差这是传热的动力这是传热的动力LMTD 表达了在换热器上的温度分布情况表达了在换热器上的温度分布情况有多少人知道有多少人知道LMTD和它的计算？和它的计算？Slide 21由同向流和反向流所决定由同向流和反向流所决定%热负荷T1 进T2 进T1 出T2 出反向流反向流12%热负荷T2 出T2 进T1 出T1 进同向流同向流12lnQ=k*A*LMTDSlide 22反向流的反向流的LMTDLMTD液液/液反向流的液反向流的LMTD 始终是高的始终是高的.记住：记住：Q=k*A*LMTD对于相同的热负荷和相同的对于相同的热负荷和相同的K值值 LMTD较大较大所需的有效传热面积较小所需的有效传热面积较小 设计具有竞争力设计具有竞争力!Counter-current flow allows temperature cross热侧的出口温度低于热侧的出口温度低于冷侧的出口温度冷侧的出口温度12Q=k*A*LMTDSlide 23同向流的同向流的LMTD什么时候我们需要同向流什么时候我们需要同向流?%热负荷同向流同向流12 需要需要控制壁温控制壁温(在同向流的情况下更稳定）在同向流的情况下更稳定）例如例如,食品行业中对热敏感的介质避免在一定的温度下的结晶避免结垢(CaCO3 保持在一定温度上以避免结垢）壁温壁温%热负荷反向流反向流12Q=k*A*LMTDSlide 24用蒸汽做热媒的用蒸汽做热媒的LMTD 纯纯的蒸汽的冷凝温度是不变的的蒸汽的冷凝温度是不变的 同向流和反向流的同向流和反向流的LMTD LMTD 是相同的是相同的%热负荷同向流同向流12%热负荷1反向流反向流2Q=k*A*LMTDSlide 25Q=k*A*LMTDK值的公式值的公式k=传热系数传热系数 W/mC=层流膜的传热系数层流膜的传热系数,W/mC=壁厚壁厚,m=壁的传导系数壁的传导系数,W/mC在以下情况下我们得到较高的在以下情况下我们得到较高的K较大的较大的:高度湍流高度湍流 薄的层流膜薄的层流膜 较小的热阻力较小的热阻力较薄的板片具有较高的传导性较薄的板片具有较高的传导性较高的较高的K值意味着值意味着对于相同的热负荷所需的对于相同的热负荷所需的传热面积愈小传热面积愈小.Q=k*A*LMTDSlide 26所以结垢所以结垢将降低换热器的传热效率！将降低换热器的传热效率！Slide 27污垢污垢什么是污垢？它可以:降低传热效率增加压降有的污垢可能会损坏板片可以引起流体分布的不均匀PHE的5 种污垢主要碎片水里生长的生物Biological growth水垢沉降物烧焦物Slide 28水垢SolubilityTemperatureSugarCaCO3普遍问题冷却水中的 CaCO3 和Ca(PO4)2避免冷却水的出口温度高于 45-50C高剪切力的设对水系统进行处理定期做清洗Slide 29板式换热器和列管式换热器的结垢比较板式换热器和列管式换热器的结垢比较PHE 的抗结垢性能一致被承认比列管式换热器好Baffles高湍流 大剪切力 不易结垢由于高效率的传热性能使板片温度低 不易结晶和结垢选用合适的材料避免腐蚀(列管式换热器有一定的腐蚀范围)没有低速区域Slide 30板式换热器和列管式换热器的结垢比较板式换热器和列管式换热器的结垢比较例如：传热学研究人员对在冷却塔水的例如：传热学研究人员对在冷却塔水的结垢进行研究发现：结垢进行研究发现：PHES&T流体流速(m/s)0.45 1.8 m/s剪切力(Pa)ca 60ca 15Result:PHE的结垢比列管式低 50-70%PHE 低流速下的高度湍流 不易结垢Slide 31PHE和列管式换热器的比较1.1.较高的传热效率较高的传热效率2.2.节省空间节省空间4.4.便于安装、维护和维修，维护费用节省便于安装、维护和维修，维护费用节省6.6.节省能耗，水节省能耗，水5.5.可以增加板片来增大换热量可以增加板片来增大换热量7.7.使用寿命长使用寿命长8.8.总的运作成本低总的运作成本低3.3.耐腐蚀性能强耐腐蚀性能强Slide 32阿法拉伐板式换热器阿法拉伐板式换热器Slide 33内容内容PHE 的介绍的介绍AL的特色PHEPHE 的维修和维护的维修和维护PHE的售后服务的售后服务Slide 3419311931200120015-10 mm 厚的板片厚的板片板片的波纹是磨出来的板片的波纹是磨出来的很多时候液体流过的是垂直板片很多时候液体流过的是垂直板片不锈钢不锈钢。